臺灣博碩士論文加值系統

在配向製程(Rubbing Process)中所生成的靜電是在第3代(3G，玻璃尺寸:550*670mm)薄膜液晶顯示器(TFT-LCD)面板廠的面板組裝(Cell)製程設備中所衍生的副效應之一。雖然目前靜電的問題已經可以由電路設計及加裝除靜電裝置等等來克服，但隨著產業間競爭的日趨激烈，對於如何提高產能、降低靜電的生成一直是產業間致力開發與研究的方向。

本論文主要探討如何縮短在Cell段配向製程中玻璃基板加工時間(Tact Time)及如何抑制靜電生成。首先，透過配向加工平台(Stage)升降桿(頂Pin)的動作參數之變更與設定來提昇加工速度，達到縮短加工時間及控管靜電值的目標。最佳升降桿動作參數組合的實際效能，可縮短加工時間(Tact Time)達2 sec而且達到配向製程Tact Time 40 sec的目標，最大靜電値更可控制在-2 Kv以內(規範-5 Kv以下)。再者，在抑制靜電生成的研究上，可經由控管配向製程時之溼度來降低製程中所產生之靜電值。當加濕器裝置設定於溼度70%時，靜電値幾乎達-1 Kv以下，即使以最短加工時間條件測試亦可在-3 Kv以下。

The static electricity generated during the rubbing process is one of the serious side effects in the cell manufacture process of 3G TFT-LCD panel manufacturing. Although the static electricity had been overcome by the designed circuit and the antistatic device, however, for the vigorous business competition, raising the productivity and inhibiting the generation of static electricity are two important topics in this arena.


In this thesis, we focused on the research of shortening the tact time on glass substrate and suppressing the static electricity generated during the rubbing process. First, by means of optimizing the processing parameters of Lift Pin in the rubbing process stage, the tact time could be shorten and the static electricity could be inhibited as well. In our research, the goal of shortening the tack time to 40 seconds was reached with the optimized combination parameters of Lift Pin (2 seconds was saved.). The maximum static electricity value could be controlled less than -2Kv (The criteria was less than -5Kv.). Second, in the research of inhibiting the static electricity generation during the rubbing process, we found that the static electricity could be reduced by means of controlling the humidity. When the humidity was set at 70%, the static electricity was less than -1Kv. Even the test was implemented with the fastest processing condition, the static electricity could be controlled to less than -3Kv.

書名頁 …………………………………………………………i
論文口試委員審定書 ………………………………………iii 授權書………………………………………………........iv
中文提要 ……………………………………………………..v
英文提要 …………………………………………………….vi
誌謝 ………………………………………………………..vii
目錄 …………………………………………………….…viii
表目錄 …………………………………………………….xiii
圖目錄 …………………………………………………….…xv
第一章 緒論.......1
1.1 研究動機與背景............................1
1.2 研究目的 .................................2
1.3 論文架構..................................3
第二章 靜電來源與靜電消除方式介紹................5
2.1 靜電原理介紹 .............................5
2.1.1 滾動摩擦..................................6
2.1.2 摩擦現象 .................................9
2.1.3 卡住與滑動之交替.........................10
2.2 靜電防護.................................11
2.2.1 靜電之危害...............................11
2.2.2 靜電防護原理.............................12
2.2.3 物質帶電特性說明.........................13
2.3 靜電防治措施.............................13
2.3.1 接地.....................................15
2.3.2 加濕.....................................16
2.3.3 抗靜電材料...............................16
2.3.4 靜電消除器...............................16
2.4 靜電相關問題探討.........................16
2.4.1 何謂靜電.................................16
2.4.2 何謂除靜電...............................18
2.4.3 除靜電器(電壓加壓式)基本認知.............19
2.4.4 電壓加壓方式與各種方式之特徵.............20
2.5 ESD防治目標..............................20
2.5.1 靜電放電模型.............................20
2.5.2 ESD測試的目的............................22
第三章 薄膜電晶體液晶顯示器介紹.................24
3.1 液晶顯示器簡介...........................24
3.1.1 顯示器的產業變遷.........................24
3.1.2 液晶顯示器基礎與分類.....................25
3.2 各類液晶面板主要應用領域.................26
3.2.1 TN-LCD(Twisted Nematic，TN)..............26
3.2.2 STN-LCD(Super Twisted Nematic，STN)......26
3.2.3 TFT-LCD(Thin Film Transistor，TFT).......27
3.3 液晶顯示器的光學特色.....................27
3.3.1 液晶的由來與特性.........................28
3.3.2 液晶控制應用原理.........................28
3.4 色彩基礎................................ 31
3.5 TFT-LCD的構造............................32
3.5.1 TFT-LCD的原理............................32
3.5.2 TFT-LCD驅動原理與材料....................33
3.5.3 製造方法與設備...........................35
3.6 配向製程介紹.............................36
3.6.1 配向原理介紹.............................36
3.6.2 配向製程步驟.............................36
3.6.3 摩擦布介紹...............................37
第四章 配向機製程與靜電產生來源研究.............39
4.1 配向機機構介紹...........................39
4.1.1 乾式超音波洗淨機.........................39
4.1.2 玻璃基板移載轉向裝置.....................40
4.1.3 配向機...................................40
4.2 配向機ESD防治說明........................41
4.2.1 入口玻璃基板DC除靜電棒...................41
4.2.2 配向布ROLLER的AC除靜電棒.................42
4.2.3 配向布ROLLER的X-RAY .....................42
4.2.4 配向出口X-RAY及靜電監控..................43
4.3 配向機靜電值現況說明.....................44
4.4 受靜電破壞的現象說明.....................47
4.4.1 電路元件的靜電破壞.......................47
4.4.2 配向膜的靜電破壞.........................48
4.5 加濕器對降低靜電値應用介紹...............49
4.5.1 加濕方式比較.............................49
4.5.2 加濕器裝置簡介...........................50
第五章 配向機加工速度提升與靜電抑制探討.........53
5.1 玻璃基板脫離動作說明.....................53
5.1.1 玻璃基板升降機構面.......................53
5.1.2 玻璃基板升降機構電控圖...................55
5.1.3 升降機構參數說明.........................55
5.1.4 升降機構動作流程.........................57
5.2 配向製程參數與靜電值研究.................59
5.2.1 配向Stage前進速度與靜電產生關係..........59
5.2.2 配向Roller轉速與靜電產生關係.............60
5.3 配向Stage頂Pin動作參數與最大靜電值研究...61
5.3.1 未配向狀況下Stage吸破真空與靜電値關係....62
5.3.2 配向摩擦與基板昇降桿動作參數對靜電値關係.67
5.3.3 升降桿最佳參數的TFT玻璃基板測試..........75
5.4 溼度與TFT玻璃基板靜電値變化關係..........76
5.4.1 溼度變化對基板靜電値的影響...............76
5.4.2 溼度70%H靜電値變化.......................77
第六章 結論與未來展望...........................79
6.1 結論.....................................79
6.1.1 各升降桿動作參數相互關係與靜電値變化.....79
6.1.2 最佳動作參數及溼度70%H的最大靜電値.......83
6.2 未來展望.................................85


參考文獻..........................................87

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